Abstract本研究では、ヒトの乳がん組織をより正確に反映するモデルとしてヒト乳がん異種移植マウスを作成し、その原発巣および転移巣から休眠状態にあるがん細胞を分離し解析することで、がん細胞の休眠に関わる分子機構を明らかにすることを目指している。これらの目的を達成するために、本年度は下記の実験を遂行した。(1)ヒト乳がん異種移植マウスの樹立:同意の得られた乳がん患者の手術検体を90症例以上収集し、ヒト乳がんにみられる代表的な組織型を反映する一連のヒト乳がん異種移植マウスを作成した。Yなどの染色および細胞周期に関わるタンパク質の発現を指標に、ヒト乳がん手術検体およびヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および肺転移巣のがん細胞の細胞周期を解析し、その多くが細胞周期の停止したG0期にあることを解明した。細胞周期の停止と関連があるとされる一次繊毛の有無と細胞周期との関連を解析し、ヒト乳がん組織やヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および肺転移巣のがん細胞では、細胞株などと異なり一次繊毛の有無と細胞周期の停止には関連のないことを明らかにした。(3)ヒト乳がん異種移植マウスの肺転移巣のがん細胞の分離:樹立されたヒト乳がん異種移植マウスの転移巣よりセルソーターを用いてがん細胞を分離し、それらに発現するマイクロRNAを解析した。(4)がん細胞休眠に関わる細胞表面タンパク質の同定:ヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および転移巣のがん細胞に発現する遺伝子を単細胞レベルで解析することにより、がん細胞の細胞周期の制御と密接に関わる細胞表面タンパク質を同定した。その阻害分子を用いて、マウスモデルを活用してがん細胞休眠との関わりを解析した。協力により、年間35症例以上のヒト乳がん手術検体を収集し、免疫不全マウスに移植することで、ヒト乳がんにみられる各種の組織型を反映する一連のヒト乳がん異種移植マウスを作成した。それらのヒト乳がん異種移植マウスを活用し、セルソーターを用いて原発巣および転移巣からがん細胞を分離し解析することで、がん細胞の多くが細胞周期の停止した休眠状態にあり、それらの細胞周期が一次繊毛の有無とは関連しないことを示した。ヒト乳がん手術検体を用いた解析でも同様の結果を認めたことからも、これらの知見はヒト乳がん異種移植マウスに形成される腫瘍が、よりヒトの乳がんに類似した性質を持つことを明らかにした。腫瘍組織のがん細胞の休眠状態を特徴づける細胞表面タンパク質の候補を同定し、マウスモデルを用いてがん細胞休眠との関わりを解析した。Activity樹立されたヒト乳がん異種移植マウスを用いて、がん細胞の休眠状態を特徴づける分子機構を解析する。これまでの解析を踏まえ、原発巣および肺転移巣のがん細胞のマイクロRNA発現解析をより高感度の解析系を用いて行うよう計画を変更した。同定されたマイクロRNAの標的遺伝子についても検討を加える。この計画変更に伴い生じた次年度使用額は、原発巣および肺転移巣の休眠がん細胞のマイクロRNAの解析と、がん細胞の細胞周期制御などに関わるマイクロRNA標的遺伝子の解析に使用する。Funding平成25年度にヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および転移巣より分離したがん細胞に発現するマイクロRNAの発現プロファイルを行う予定にしていたが、転移巣より得られるがん細胞が想定以上に微量であったため、計画を変更して、共同研究にてより高感度の方法を用いた解析を追加することとしたため。上述した研究実績を踏まえ、平成26年度はヒト乳がん異種移植マウスの休眠状態がん細胞を特徴づけるマイクロRNAの機能解析をさらに進める。(1)休眠状態を特徴づけるマイクロRNAの解析:ヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および転移巣より分離されたがん細胞に発現するマイクロRNAを、共同研究によりより高感度の方法で解析する。(2)がん細胞の休眠状態と関連するマイクロRNAの機能解析:ルシフェラーゼアッセイ法などを用いて、樹立されたヒト乳がん異種移植マウスの原発巣および転移巣より分離されたがん細胞を特徴づけるマイクロRNAの標的となる細胞周期の制御などに関わる遺伝子の解析を行う。